液体排出头及其制造方法技术

本发明专利技术涉及液体排出头及其制造方法。一种液体排出头，其包括用于排出液体的液体排出口和具有与所述液体排出口相连通的液体流路的喷嘴层，其中所述喷嘴层具有两层，所述两层中为在所述液体流路侧的层的第一层具有用酸成膜的树脂，并且与作为另一层的第二层相比具有较小的水的静态接触角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及要安装在喷墨打印机等中的液体排出头(liquid ejecting head)及其制造方法。
技术介绍
在生产液体排出头的过程中的液体(例如，墨)的注入和排出液滴后夹带的气泡的排出，对于促进所述头生产和使液滴排出稳定是重要因素。作为有利地进行这些因素的方法，日本专利申请特开H09-239992描述了用于使喷墨喷嘴的流路部亲水化的方法。近年来，由于单位时间墨滴的排出数因喷墨打印机的打印处理量的改进而增加，使用中喷墨记录头的温度趋于升高。日本专利申请特开H09-239992描述了在流路的内壁面具有包括全氢聚氮娃烧(perhydropolysiIazane)的烧制层(fired layer)的亲水化层(hydrophilized layer)的喷墨记录头,其中亲水化层由无机材料形成,而其它的流路壁部分由有机材料形成。无机材料的线性膨胀系数可与有机材料的线性膨胀系数差4倍以上，并且已存在使用中所述头的温度升高而亲水化层剥离的情况。因此，需要由作为有机材料的树脂形成亲水化层，即需要用树脂使流路的内壁面亲水化。作为用树脂使流路的内壁面亲水化的方法，例如，考虑如下方法其中，具有排出口和液体流路的喷嘴层形成于两层构造中，并将两层中在流路侧的第一层形成为亲水化层。作为具有此构造的喷墨记录头的制造方法，考虑如下方法在通过图案化生产的并且用其填充随后要形成为流路部分的模具材料上重复施涂用于第一层和第二层的材料，由此形成所述层。在该制造方法中，排出口的壁面形成于第二层与第一层的层压结构中。要求液体流路壁中的亲水化层薄且在喷嘴之间无变化。在亲水化层为无机膜的情况下，用于各层的材料可通过CVD法等在模具材料上均匀形成为膜(成膜)(即使模具材料存在不均匀)。然而，在亲水化层为有机膜如树脂材料膜的情况下，不能采取上述方法，并且通常通过使用旋转来施涂该材料，从而在某些情况下使得非常难以控制液体流路的壁中亲水化层(第一层)的厚度以及在模具材料端部上的涂布性。例如，如果将亲水化层制得较薄，则模具材料端部的涂布性会劣化，并且流路的内壁面未亲水化。另一方面，如果膜厚度增加以增强模具材料端部上亲水化层的涂布性，则在喷嘴阵列中液体流路的壁中亲水化层的膜厚度会不均匀，从而在某些情况下引起喷嘴间排出特性的变化。因此，本专利技术的目的是提供亲水化层在使用中不剥离且易于用液体(例如，墨)填充和除去夹带的气泡的液体排出头。本专利技术的另一目的是提供喷嘴间的排出特性不具有变化并且可形成薄且均匀的亲水化层的液体排出头的制造方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种液体排出头，所述液体排出头包括用于排出液体的液体排出口和具有与该液体排出口相连通的液体流路的喷嘴层，其中所述喷嘴层具有两层，所述两层为第一层和第二层，所述第一层为在液体流路侧的层，并具有用酸成膜的树脂，并且进一步具有比作为另一层的第二层小的水的静态接触角(static contact angle)。本专利技术还提供一种液体排出头的制造方法，该方法包括在基板上形成含有光酸产生剂(photoacid generator)并充当液体流路的模具的模具材料；使所述模具材料的要在表面上形成所述第一层的区域曝光，从而产生酸；在产生酸的所述模具材料的表面上形成所述第一层；形成所述第二层，以致覆盖所述第一层；形成贯通所述第一层和所述第二层的液体排出口 ；以及除去所述模具材料以形成液体流路。从以下参考附图的示例性实施方案的描述中，本专利技术的进一步的特征将变得明显。附图说明图I为本专利技术的液体排出头的示意性透视图。 图2为沿图I的线A-A所取的本专利技术液体排出头的示意性截面图。图3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G、3H、3I和3J为解释本专利技术的制造方法的各步骤的示意性截面图。图4为解释图3C中使整个表面曝光的情况的示意性截面图。图5A和5B为图3D的俯视图和截面图的两个图。具体实施例方式现在将根据附图详细描述本专利技术的实施方案。注意，本专利技术的液体排出头可用作墨、化学液体、粘合剂和焊膏等的排出头。下文中，将描述实施方案，同时着重于在液体排出头中要安装在喷墨记录设备如喷墨打印机中的嗔墨记录头。首先，图I示出喷墨记录头的一个实例的示意性透视图。该喷墨记录头具有喷嘴层3、硅基板6以及设置在基板6和喷嘴层3之间的喷嘴粘合改进层(图2中的附图标记4)。图2为沿图I的线A-A切断的喷墨记录头的示意性截面图。图I中示出的娃基板6具有墨排出能量产生元件(ink ejecting energygenerating elements) 5 和共用墨供给口 (common ink supply port) 11,所述墨排出能量产生元件5为用于产生用于排出液体(具体地，墨)的能量的液体排出能量产生元件，所述共用墨供给口 11为与下述液体流路相连通的液体供给口。在基板6中，墨排出能量产生元件5以预定的间距排成两行而形成(图I仅示出一行)，而供给口 11在两行墨排出能量产生元件5之间是开口的。形成于硅基板6的喷嘴层3具有用于排出墨的墨排出口(液体排出口)I和与共用墨供给口 11和各墨排出口 I相连通的独立的墨流路(液体流路图2中的附图标记2)。如图2所示，各墨排出口 I在各墨排出能量产生元件5的上方开口(如图中所示的上方)，粘合改进层4形成于基板6和喷嘴层3的液体流路壁之间。喷嘴层3具有两层，更具体地，具有为两层中在液体流路侧的层的第一层3a和为另一层的第二层3b。如图2所示，墨流路2的壁面可由第一层3a和喷嘴粘合改进层4所形成，排出口 I的壁面可由第一层3a和第二层3b的层压结构所形成。在图2中，第一层3a可作为涂布墨流路2壁面的涂布层沿着墨流路2的壁面薄且均匀地形成，第二层3b形成于除该第一层以外的喷嘴层的区域(墨流路的壁和排出口的壁)上。对于彼此相邻的两个墨流路之间的壁内(液体流路的壁之间)的喷嘴层3，沿着与基板6平行的方向(如图2所示沿水平方向)在薄且均匀的两个第一层之间形成第二层。注意，本专利技术中，与第二层3b相比，第一层3a可配置为更接近墨流路2。例如，如图2所示，第一层可作为墨流路壁面上的涂布层而形成，或可选地，喷嘴层中的墨流路壁部分可仅由第一层形成。第一层具有用酸成膜的树脂作为基材。第一层可优选具有含羟基的树脂(第一层形成用材料)作为亲水化剂。第一层还可通过固化用酸成膜的树脂和具有羟基的树脂的混合物来形成。用酸成膜的树脂的实例可包括环氧树脂和酚醛树脂，这些树脂可单独使用，或可两种或多种树脂组合使用。注意，用酸成膜的树脂意指通过酸引起发生聚合反应来生产聚合材料(固化产物)。 具有羟基的树脂的实例可包括多羟基苯乙烯、线型酚醛清漆和聚乙烯醇，这些材料可单独使用，或可两种或多种材料组合使用。从膜稳定性(膜耐剥离性)的观点，上述用酸成膜的树脂在第一层形成用材料中的含量可为80质量％以上。从膜稳定性的观点，上述具有羟基的树脂在第一层形成用材料中的含量可为20质量％以下。除这些树脂以外，第一层形成用材料可进一步包含固化剂，以便增强膜稳定性。通过在溶剂中溶解第一层形成用材料所获得的溶液可用于形成第一层。一种树脂既可用作用酸成膜的树脂，也可用作具有羟基的树脂，此类树脂可包括例如线型酹醒清漆(novolac)。在第一层形成用材料含有例如具有羟基的树脂的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体排出头，其包括用于排出液体的液体排出口和具有与所述液体排出口相连通的液体流路的喷嘴层，其中所述喷嘴层具有两层，所述两层为第一层和第二层，和所述第一层为在所述液体流路侧的层，并具有用酸成膜的树脂，并且进一步具有比作为另一层的所述第二层小的水的静态接触角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大角正纪，田川义则，浅井和宏，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：